登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
3 两阶段调度CVaR优化模型
3.1 CVaR条件风险价值
CVaR(条件风险价值)是常用的风险度量工具,相比于VaR(风险价值)只考虑分位点下的风险信息,忽略分位点尾部的风险信息,CVaR通过度量超过VaR部分的平均损失,囊括分位点及其尾部风险,可以更好地反映投资组合风险。
对于损失函数f(x,y)f(x,y),xx、yy分别为决策变量与随机变量,yy的概率密度函数为ρ(y)ρ(y),则在置信度ββ的VaR值为
αβ(x)=min{α∈R;∫f(x,y)≤αρ(y)dy≥β}αβ(x)=min{α∈R;∫f(x,y)≤αρ(y)dy≥β}
CVaR的定义为损失超过同一置信度ββ下VaR的条件均值。以表示,其计算公式为
ϕβ(x)=E[f(x,y)|f(x,y)≥αβ(x)]=11−β∫f(x,y)≥αβ(x)f(x,y)ρ(y)dyϕβ(x)=E[f(x,y)|f(x,y)≥αβ(x)]=11−β∫f(x,y)≥αβ(x)f(x,y)ρ(y)dy
为便于求解,常常用另一相对简单的函数Fβ(x,α)Fβ(x,α)对CVaR值进行表示,即
Fβ(x,α)=α+11−β∫y∈R[f(x,y)−α]+ρ(y)dyFβ(x,α)=α+11−β∫y∈R[f(x,y)−α]+ρ(y)dy
式中:αα为置信度ββ下的VaR数值;[f(x,y)−α]+[f(x,y)−α]+表示max[0,f(x,y)−α]max[0,f(x,y)−α]。
通常情况下概率密度函数ρ(y)ρ(y)难以得到,可利用随机变量yy的历史数据估计上式并离散化,有
F~β(x,α)=α+1m(1−β)∑k=1m[f(x,yk)−α]+F~β(x,α)=α+1m(1−β)∑k=1m[f(x,yk)−α]+
式中:F~β(x,α)F~β(x,α)为CVaR估计值;ykyk为yy的第kk组样本数据,共mm组。
3.2 日前市场风险调度模型
微电网在日前市场需要决策24h出力以及申报下网电量曲线,综合预期收益与风险效用,有目标函数与约束条件[28],即
CDA(ω)=CDAst+CDAdie+CDAdem+EDAbuy(t)PDAω(t)CDA(ω)=CstDA+CdieDA+CdemDA+EbuyDA(t)PωDA(t)(14)
ζ−(RDA(ω)−CDA(ω))≤zωzω≥0ζ−(RDA(ω)−CDA(ω))≤zωzω≥0(15)
式中:gDAgDA为日前市场调度风险效用函数;γγ为风光发电补贴;NN、ββ、μDAμDA分别为场景数、置信度与日前市场风险偏好系数;ζζ、zωzω为辅助变量。有微电网日前市场调度模型:
式中:RDAclearRclearDA为日前市场出清后微电网日前市场收益;EDAclear(t)EclearDA(t)为日前市场出清价格。
偏差收益返还以及约束条件为
Cdev(ω)=∑t=124abs(EDAω(t)−ERTω(t))lω(t)Cdev(ω)=∑t=124abs(EωDA(t)−EωRT(t))lω(t)(18)
式中:Cdev(ω)Cdev(ω)为场景ωω的偏差收益返还成本;abs(x)abs(x)为取绝对值函数;sign(x)sign(x)为符号判断函数,大于0取1,反之取-1;lω(t)lω(t)为辅助变量。
实时市场微电网调度目标函数与约束条件有
RRT(ω)=PRTsell(t)Egridsell+PRTload(t)Eloadsell+(PRTwind(t)+PRTpv(t))γRRT(ω)=PsellRT(t)Esellgrid+PloadRT(t)Esellload+(PwindRT(t)+PpvRT(t))γ(21)
CRT(ω)=CRTst+CRTdie+CRTdem+ERTbuy(t))PRTω(t)CRT(ω)=CstRT+CdieRT+CdemRT+EbuyRT(t))PωRT(t)(22)
ε−(RRT(ω)−CRT(ω)−Cdev(ω))≤qωqω≥0ε−(RRT(ω)−CRT(ω)−Cdev(ω))≤qωqω≥0(23)
式中:gRTgRT为实时市场调度风险效用函数;μRTμRT为实时市场风险偏好系数;εε、qωqω为辅助变量。有微电网实时市场调度模型
4 算例分析
4.1 算例参数
为了模拟现货市场电价波动,本文以美国PJM电力市场2017年第四季度电价为基础模拟日前与实时电价各100组,考虑到实时市场接近系统实际运行,价格波动相对剧烈,具体数据见附录图1、图2。日前市场出清电价见附录图3。储能、柴油发电机、需求响应相关参数见表1。微电网用户售电价格为60 USD/(MW·h),上网电量售电价格为50USD/(MW·h)。需求响应补偿单价为27USD/ (MW·h)。风光出力补贴为20 USD/(MW·h),备用系数取0.2,置信度取0.95。风/光/荷在日前市场与实时市场的预测出力见图2。
表1 微电网中的储能与柴油发电机Tab. 1 Storage and diesel in microgrid
图2 风/光/荷日前与实时市场出力预测Fig. 2 Wind/solar/load fore in day-ahead and real-time market
4.2 算例分析
4.2.1 调度运行分析
本文选取=0.4的情况对微电网在现货市场的运行状态进行分析,具体见图3。
算例结果表明在市场中,微电网内部的储能、
图3 微电网运行状况Fig. 3 Operational status of microgrid
柴发、需求响应资源以及总体出力情况比日前市场申报曲线波动要剧烈;储能充放电次数由2次变成3次;日前市场中,柴发计划出力保持在最低出力水平,但是在实时市场前几个时段出力变化比较大。上述微电网运行状态的变化是由于实时市场与日前市场价格波动程度造成的,实时市场场景电价波动大,价差高,储能、柴发在实时市场的出力波动程度相应比日前市场大以更好地响应实时市场价格,从而提高微电网整体经济性。
4.2.2 允许偏差比例的影响
允许偏差比例反映的是日前市场曲线与实时运行允许的波动范围,同时体现监管机构对用户侧在两个市场间进行价差套利的容忍程度。本算例探究允许偏差比例对微电网实时风险调度的影响以及所造成的价差收益返回成本。选取μDAμDA=1,μRTμRT=1的情况进行分析,价差收益返还成本取100个场景的平均值,结果见表2。
表2 不同允许偏差比例下的结果Tab. 2 Result in different allowable deviation ratio
可以发现,价差收益返还成本相对于实时市场风险调度收益基本上可以忽略不计;允许偏差比例的增大会导致价差收益返还成本与实时市场风险调度收益增大,但对实时市场风险调度收益的影响微乎其微,原因有:1)价差收益为日前与实时市场价格偏差乘以日前与实时下网曲线偏差,偏差值一般不大,其乘积更小,所以超出允许偏差比例的返还成本不高;2)微电网中具有储能等多种调节出力的手段,可以准确改变曲线形状应对预测误差。
4.2.3 风险偏好系数的影响
为了研究其风险偏好系数风险效用的影响,本文在允许偏差比例λλ为0.1的基础上,分别选取实时市场条件风险利润和日前市场实际收益进行算例分析。
1)实时市场条件风险利润。
选取日前市场与实时市场的风险偏好系数范围为0.4~2研究其对实时市场风险利润的影响。
如图4所示,在同一实时市场风险系数下,日前市场风险系数的改变对实时市场风险效用作用不大,该现象可由4.2.1节的结论解释:允许偏差比例所造成的成本微乎其微,故不同日前风险系数下带来的不同微电网日前市场申报曲线并不会对实时市场实际出力调度与风险效用产生太大影响;在同一日前市场风险系数下,实时市场风险效用与风险系数呈正相关关系,体现了风险的承受能力越大,风险效用越高,也表明了对微电网实际收益影响最大的为其在实时市场的调度行为。在CVaR理论下,日前市场与实时市场的风险调度行为相互关联性不强,几乎解耦。
图4 实时市场风险效用与风险系数的关系Fig. 4 Relationship between risk ratio and risk utility of real-time market
2)日前市场实际收益。
实时市场调度滞后于日前市场,不会对其产生影响,故只需要研究日前市场风险偏好行为,通过改变日前市场风险偏好系数进行对比分析,具体见图5。
从图5可以看出,微电网日前市场风险调度收
图5 不同μDA下日前市场风险调度收益与实际收益大小Fig. 5 Day-ahead market risk scheduling income and actual income under differentμDA
益与日前市场实际收益曲线呈相反的单调趋势,风险系数的增大导致其日前市场实际收益反而下降,其产生原因可从微电网日前市场申报曲线进行分析,见图6。风险偏好系数增大促使微电网出力曲线向上偏移,即更多地增加发电上网电量,减少在市场中的购电量,这是由于在计算过程中所采用的100组日前电价环境下,微电网在购电时段的平均成本高于向电网卖电的上网价格;而在计算日前市场实际收益时,所采用的日前市场出清价格在购电时段的平均成本低于向电网卖电的上网价格,导致了日前市场实际收益逐渐减少。
图6 不同μDA下微电网日前市场申报曲线Fig. 6 Bid curve of microgrid in day-ahead market under differentμDA
4.2.4 储能参与程度的影响
储能具有快速响应与能量吞吐能力,是未来电力市场响应价格信号的关键资源,本文设置不同储能安装容量以研究其对微电网在现货市场下风险收益的影响。本文设定λλ为0.1,μDA、μRT均为0.4,选取储能安装容量的基本单位为1 MW/2MW·h,选取1~5个单位的储能进行计算,为便于分析和讨论,算例分析结果展示的为增加储能单位后的收益增加量。
不同储能单位下微电网风险收益增幅见图7。由图7可得,储能可有效增加微电网风险收益,但
图7 不同储能单位下微电网风险收益增幅Fig. 7 Bid curve of microgrid in day-ahead market under different storage unit
其增长幅度并不是呈正比关系;起初,储能安装容量增大,微电网风险收益增幅较为明显,随后,虽然有所增加,但是增幅开始下降。说明在现货市场的风险调度中储能虽然能够增加收益,但是其在微电网整体内的收益提升作用会逐渐饱和。同时,对实时市场的收益增加幅度较为明显,这是因为实时市场电价波动相对较大,高峰时段与低谷时段价差相对较大,储能的快速响应能力可以很好的应对以进行能量价格套利,增加收益。
5 结论
本文依据广东省现货市场系列规则方案,描述了微电网作为售电主体参与现货市场的流程。基于CVaR条件风险价值理论构建微电网在现货市场两阶段调度模型,基于风/光/荷预测以及日前与实时市场电价数据进行算例分析。主要得到以下结论。
1)广东现货市场偏差价差收益转移结算机制对微电网售电主体参与现货市场并不会造成太大的成本;一方面,同时段下日前与实时市场的电价差较小;另一方面,微电网具有多种可调节资源,能够改变出力应对偏差。
2)在CVaR理论下,通过模拟的100组日前电价,所得的微电网日前申报曲线随着风险偏好系数的增大倾向于向电网卖电;由于购电时段的平均成本高于向电网卖电的上网价格,导致其日前市场实际收益反而随着风险偏好系数的增大而减小。
3)储能可以有效提高微电网在现货市场中的风险收益,但增幅随安装容量的增大递减,其次,实时市场波动大,导致价差较高,故其对实时调度风险收益的促进作用大于日前市场阶段。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
为落实国家能源局关于加快建设全国统一电力市场体系重点任务要求,近日,浙江能源监管办组织召开电网企业代理购电工作监管指引研讨会。省电力公司、浙江电力交易中心、省内主要发电集团及售电公司代表参会。会上,浙江能源监管办介绍了监管指引初稿的有关内容,参会单位针对电量来源、预测分析、市场交
4月18日,山东能源监管办、省发展改革委、省能源局联合印发《山东电力市场规则(试行)》,自5月1日起执行。山东电力现货市场于2021年12月1日进入长周期结算试运行,经过两年多的不间断试运行,市场发现价格作用明显,源荷两侧共同参与电网调节,主体多元、竞争有序的电力交易格局基本形成。随着山东电力
北极星售电网获悉,安徽电力交易中心发布《安徽电力现货市场2024年调电运行工作方案》,本次调电试运行期间,出清结果执行、原则上不正式结算。本次调电试运行时间2024年4月24日-4月30日,其中竞价日:4月24日开始,运行日的前一个法定工作日组织日前市场竞价(本次周日上班,周五申报未来2天,时间详
近日,南方能源监管局在广州组织召开电力现货市场引导规划座谈会。会议发布了电力现货市场引导源网荷储规划的分析报告(以下简称“报告”),并结合报告成果进行交流研讨,共同推动广东新型电力系统建设。据介绍,南方(以广东起步)电力现货市场已连续运行超过两年,电力现货市场机制反映供需、发现价
近日,南方能源监管局在广州组织召开电力现货市场引导规划座谈会。会议发布了电力现货市场引导源网荷储规划的分析报告(以下简称“报告”),并结合报告成果进行交流研讨,共同推动广东新型电力系统建设。据介绍,南方(以广东起步)电力现货市场已连续运行超过两年,电力现货市场机制反映供需、发现价
甘肃的日滚动盘面,从2月开始一直保持着谷段地板价的水平,一方面是因为日前市场阻塞水平确实不高,经常出清统一结算点4分钱地板价,另一方面开放卖出窗口后,谷段供给更多,并不会出现买不到电量的问题。3月份的甘肃日前市场延续2月低价,无论是大风大光,大风小光还是小风小光,日前市场的阻塞一去不
北极星售电网获悉,安徽电力交易中心发布《安徽电力现货市场信息披露实施细则(结算试运行第4版)》(征求意见稿)。其中提到,信息披露主体指参与安徽电力现货市场交易的市场成员,主要包括发电企业、售电公司、电力用户、新型主体(独立储能等)、电网企业和市场运营机构(包括电力交易机构与电力调
笔者前一段时间有幸手写了一遍SCUC和SCED算法,以及节点电价的计算模型;虽然总体还算顺利,但对其中的一些细节机制仍有不解,下文特别描述其中一个技术问题,笔者认为这个问题是模型需要解释清楚的。(来源:微信公众号“兰木达电力现货”作者:王超一)众所周知,现货出清大致分为三个部分,第一部分
4月16日,南方能源监管局在广州组织召开电力现货市场引导规划推动新型电力系统建设座谈会。会上,市场运营机构发布了电力现货市场引导源网荷储规划的分析报告。能源监管机构、电力主管部门、电网企业、发电企业、储能企业、研究机构等与会单位结合报告内容,聚焦更好服务新型电力系统和新型能源体系建
北极星售电网获悉,安徽电力交易中心发布《安徽电力现货市场准入退出实施细则(结算试运行第4版)》(征求意见稿)。其中提到,参加电力现货市场交易的发电企业、售电公司、电力用户等,应是具有独立法人资格、独立财务核算、信用良好、遵从电力直接交易市场主体自律公约、能够独立承担民事责任的经济
北极星售电网获悉,安徽电力交易中心发布《安徽电力现货市场信用管理实施细则(结算试运行第4版)》(征求意见稿)。其中提到,现阶段信用管理对象为参与电力市场运营的发电企业、售电公司、电力用户。信用评价管理主要内容包括信用评价、失信行为管理、信用额度管理、履约担保管理、履约风险控制等。
澳大利亚政府宣布将在2024年5月启动6GW可再生能源招标,这将是该国迄今为止最大的一次单一可再生能源招标,旨在为国家电力市场(NEM)采购新的可再生能源容量。其中,将预留给新南威尔士州(NSW)至少2.2GW的容量,南澳大利亚将预留300MW。招标的流程细节,政府将于2024年5月初发布,并计划在2027年之
将能源发展重心转向可再生能源,是全球为减少对化石燃料依赖和将全球温升限制在1.5℃所做的主要努力。欧盟(EU)的可再生能源进展由欧盟委员会(EuropeanCommission)于2023年修订的“可再生能源指令”(RenewableEnergyDirective)推动,它将欧盟2030年的约束性可再生能源目标从之前的32%提高到至少42
4月18日,全国人大常委会委员、环资委副主任委员鄂竟平带队到南方电网公司就可再生能源法(修改)重点制度工作开展调研。广东省人大常委会副主任、党组成员张硕辅陪同调研。公司董事长、党组书记孟振平,董事、总经理、党组副书记钱朝阳,党组成员、副总经理贺晓柏参加调研。调研组实地考察了南方电网电
科技向善,利成于益。2024年4月22日,由微软举办的第五届AIforEarth世界地球日活动圆满落幕,一场聚焦于AI与可再生能源融合发展的分享交流引人瞩目。固德威可持续发展研究院院长张可男博士受邀出席活动,以“AI驱动的供应链,可再生能源与数字化双转型”为主题进行分享交流。AI时代,人工智能正在改变
北极星电力网获悉,国网新能源云发布关于公布2024年第四批可再生能源发电补贴项目清单的报告,此次纳入2024年第四批可再生能源发电补贴清单的项目共727个,核准/备案容量3715.2兆瓦,其中:集中式发电项目77个、核准/备案容量3582.5兆瓦,分布式发电项目650个、核准/备案容量132.7兆瓦。此次变更可再生
4月24日,新能源云平台公布2024年第四批可再生能源发电补贴项目清单的报告,报告指出,此次纳入2024年第四批可再生能源发电补贴清单的项目共727个,核准/备案容量3715.2兆瓦,其中:集中式发电项目77个、核准/备案容量3582.5兆瓦,分布式发电项目650个、核准/备案容量132.7兆瓦。此次变更可再生能源发
能源法草案23日提请十四届全国人大常委会审议。草案明确能源结构调整方向,支持优先开发可再生能源,合理开发和清洁高效利用化石能源,有序推动非化石能源替代化石能源、低碳能源替代高碳能源。据介绍,中国已制定电力法、煤炭法、节约能源法、可再生能源法、城镇燃气管理条例等多部单行能源法律法规,
能源法草案23日提请十四届全国人大常委会审议。草案明确能源结构调整方向,支持优先开发可再生能源,合理开发和清洁高效利用化石能源,有序推动非化石能源替代化石能源、低碳能源替代高碳能源。据介绍,中国已制定电力法、煤炭法、节约能源法、可再生能源法、城镇燃气管理条例等多部单行能源法律法规,
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的可再生能源行业装机规模飞速提升,持续维持跨越式发展态势,早已成为我国电力新增装机的主要力量。截至2023年底,我国可再生能源发电量约占全社会用电量比重的三分之一,风光合计发电量已能够完全覆盖同期城乡居民生活用电量。可再生能源行业发展初期,“保障性收
北极星氢能网获悉,4月18日,兴安盟京能煤化工可再生能源绿氢替代示范项目开工建设。该项目包含风电场和制氢站两个子项目,风电场建设位于内蒙古乌兰浩特市乌兰哈达镇、葛根庙镇、斯力很现代农业园区,分布在洮儿河东西两侧;制氢站拟安装60台1000标立方米每小时碱性电解槽,配套12个2000立方米高压储
4月22日,国家能源局2023年法治政府建设年度报告。根据报告,2024年法治政府建设的重点任务包括:扎实推进能源立法。配合做好能源法立法审议工作,开展能源法出台配套法规和政策预研,为能源法顺利实施营造良好的法治环境。推动将电力法修订列为优先立法事项。积极推进可再生能源法、煤炭法、石油储备
北极星售电网获悉,4月25日,重庆电力交易中心发布关于售电公司注册公告(2024年第五批),重庆电力交易中心有限公司对广西瑞亿新电气科技有限公司1家售电公司的注册申请材料进行了公示。现公示期满无异议,有关公司注册手续予以生效。详情如下:重庆电力交易中心有限公司关于售电公司注册公告(2024年
北极星售电网获悉,重庆电力交易中心发布售电公司注册公示(2024年第四批),详情如下:售电公司注册公告(2024年第四批)按照《售电公司管理办法》(发改体改规〔2021〕1595号)等文件精神,重庆电力交易中心有限公司对重庆同创新业电力有限公司、重庆万安新能源有限公司共2家售电公司的注册申请材料
北极星售电网获悉,重庆电力交易中心发布售电公司注册公示(2024年第五批),详情如下:各市场主体:按照《国家发展改革委国家能源局关于印发售电公司管理办法的通知》(发改体改规〔2021〕1595号)等文件精神,重庆电力交易中心有限公司受理重庆帕瓦电力安装工程有限公司、云能时代科技有限公司,共2
一季度以来,东北公司大连开热分公司共计签订46份电力市场化售电代理协议,累计协议电量7.8462亿千瓦时,经辽宁省国网公司审核,成功与电力用户捆绑、备案并参与辽宁省交易中心组织的电力市场化中长期交易,该公司以“满格”工作状态多维发力开启冲刺模式,蓄力造势跑好开局“第一棒”,实现“开门红”
4月17日,四川电力交易中心发布《关于第2024-8批售电公司注册信息的公示》。详情如下:
北极星售电网获悉,近日,山东电力交易中心发布第八十三批售电公司注册公示结果,详情如下:山东电力交易中心有限公司关于发布第八十三批售电公司注册公示结果的公告相关市场主体:山东电力交易中心于2024年3月15日至2024年4月14日对济南蓝天热电有限公司等3家售电公司的注册申请材料进行了公示。公示
4月11日,浙江中石化新能源科技有限公司完成电力交易市场首次挂牌,正式吹响售电业务发展的“开门号角”。浙江中石化新能源科技有限公司将继续全力打造“售电+”组合业务结构,加强顶层设计和全局统筹,持续探索售电服务模式、积极开拓售电市场,通过电力交易打造好新能源全链路的纽带,加快向“油气氢
北极星售电网获悉,近日,浙江电力交易中心公示受理注册的售电公司杭州律能科技有限公司相关信息的公告,详情如下:浙江电力交易中心有限公司关于公示受理注册的售电公司杭州律能科技有限公司相关信息的公告浙江电力交易中心有限公司2024-04-1018:59浙江按照国家发改委、国家能源局《售电公司管理办法
作为新一轮电力体制改革的重点,售电侧改革自“电改9号文”及其配套文件实施以来,成效显著,售电业务渐次放开,零售市场建设取得了长足发展,售电主体不断进入,多元竞争主体格局初步形成,市场活力和资源配置效率明显提升。然而,与批发市场建设的改革进程相比,零售市场的发展尚处在初级阶段,仍面
4月10日,四川电力交易中心发布《关于第2024-7批售电公司注册信息的公示》。详情如下:
北极星售电网获悉,4月9日,广东电力交易中心发布关于2024年3月售电公司注册公示的通知。详情如下:
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!